Darbības potenciāls

Kā Darbības potenciāls šīs ir īslaicīgas membrānas potenciāla izmaiņas. Darbības potenciāls parasti rodas nervu šūnas aksonu kalnā un ir stimula pārnešanas priekšnoteikums.

Kāds ir rīcības potenciāls?

Darbības potenciāls ir spontāna lādiņa maiņa nervu šūnās. Darbības potenciāls rodas aksona kalnā. Aksonu kalns ir nervu šūnas pāradresācijas procesu izcelsme. Pēc tam darbības potenciāls migrē pa aksonu, t.i., nervu procesu.

Potenciāls var ilgt jebkur no milisekundes līdz dažām minūtēm. Katrs darbības potenciāls ir vienādi izteikts tā intensitātē. Tāpēc nav ne vāju, ne spēcīgu rīcības potenciālu. Tas vairāk attiecas uz reakcijām, kas notiek pilnīgi vai neko, tas ir, vai nu stimuls ir pietiekami spēcīgs, lai tas varētu pilnībā iedarbināt darbības potenciālu, vai arī darbības potenciāls netiek iedarbināts vispār. Katrs darbības potenciāls notiek vairākās fāzēs.

Funkcija un uzdevums

Pirms darbības potenciāla šūna atrodas miera stāvoklī. Nātrija kanāli ir lielā mērā slēgti, kālija kanāli ir daļēji atvērti. Caur kālija jonu kustību šūna šajā posmā uztur tā saukto miera membrānas potenciālu. Tas ir ap -70 mV. Tātad, ja izmērītu spriedzi aksona iekšpusē, jūs iegūtu negatīvu potenciālu -70 mV. To var izsekot līdz jonu lādiņa nelīdzsvarotībai starp telpu ārpus šūnas un šūnas šķidrumu.

Nervu šūnu, dendritu, piedēkļi uzņem stimulus un caur šūnas ķermeni tos nodod aksonu pilskalnā. Atpūtas membrānas potenciāls mainās ar katru ienākošo stimulu. Tomēr, lai iedarbinātu darbības potenciālu, aksona kalnā ir jāpārsniedz sliekšņa vērtība. Šī sliekšņa vērtība tiek sasniegta tikai tad, ja membrānas potenciāls palielinās par 20 mV līdz -50 mV. Ja, piemēram, membrānas potenciāls palielinās tikai līdz -55 mV, nekas nenotiek reakcijas “viss vai nekas” dēļ.

Ja sliekšņa vērtība tiek pārsniegta, šūnas nātrija kanāli tiek atvērti. Ieplūst pozitīvi uzlādēti nātrija joni, atpūtas potenciāls turpina pieaugt. Kālija kanāli aizveras. Rezultāts ir polarizācijas maiņa. Tagad telpa aksonā uz neilgu laiku ir pozitīvi uzlādēta. Šo posmu sauc arī par pārsniegšanu.

Nātrija kanāli atkal aizveras, pirms tiek sasniegts maksimālais membrānas potenciāls. Lai to izdarītu, atveras kālija kanāli un no šūnas izplūst kālija joni. Notiek repolarizācija, kas nozīmē, ka membrānas potenciāls atkal tuvojas miera potenciālam. Tā saucamā hiperpolarizācija notiek pat īsu laiku. Membrānas potenciāls nokrītas zem -70 mV. Šo aptuveni divu milisekundžu periodu sauc arī par ugunsizturīgo periodu. Ugunsizturīgā periodā nav iespējams iedarbināt darbības potenciālu. Tas ir paredzēts, lai novērstu šūnas pārmērīgu uzbudināmību.

Pēc regulēšanas ar nātrija-kālija sūkni spriegums atkal ir pie -70 mV, un aksonu atkal var ierosināt ar stimulu. Tagad darbības potenciāls tiek pārnests no vienas aksona sekcijas uz nākamo. Tā kā iepriekšējā sadaļa joprojām atrodas ugunsizturīgā periodā, stimulu var pārraidīt tikai vienā virzienā.

Tomēr šī nepārtrauktā stimula pārnešana notiek diezgan lēni. Sāļo stimulu pārnešana notiek ātrāk. Aksonus ieskauj tā saucamais mielīna apvalks. Tas darbojas kā sava veida izolācijas lente. Starp tiem mielīna apvalks tiek atkārtoti pārtraukts. Šie pārtraukumi ir pazīstami kā piesiešanas gredzeni. Sājošā stimula pārnešanā darbības potenciāli tagad gandrīz kvaziski pāriet no viena gredzena uz otru. Tas ievērojami palielina ekspedīcijas ātrumu.

Rīcības potenciāls ir pamats stimulu informācijas pārsūtīšanai. Visas ķermeņa funkcijas ir balstītas uz šo pārraidi.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un kaites

Ja tiek uzbrukuši un iznīcināti nervu šūnu mielīna apvalki, rodas nopietni stimulu pārnešanas traucējumi. Zaudējot mielīna apvalku, tranzītā tiek zaudēta maksa. Tas nozīmē, ka ir nepieciešama lielāka uzlāde, lai aksonu ierosinātu nākamajā mielīna apvalka pārtraukumā. Ja mielīna slānis ir nedaudz bojāts, darbības potenciāls notiek ar kavēšanos. Ja ir nopietni bojājumi, ierosmes pārraidi var pilnībā pārtraukt, jo vairs nevar iedarboties.

Mielīna apvalkus var ietekmēt ģenētiski defekti, piemēram, Krabbe slimība vai Charcot-Marie-Tooth slimība. Vispazīstamākā demielinizējošā slimība, iespējams, ir multiplā skleroze. Šeit mielīna apvalkiem uzbrūk un iznīcina paša ķermeņa aizsardzības šūnas. Atkarībā no tā, kuri nervi tiek ietekmēti, var rasties redzes traucējumi, vispārējs vājums, spastiskums, paralīze, jutības vai valodas traucējumi.

Paramyotonia congenita ir diezgan reta slimība. Vidēji tiek ietekmēta tikai viena persona no 250 000. Stāvoklis ir nātrija kanāla darbības traucējumi. Tas ļauj nātrija joniem iekļūt šūnā pat tādās fāzēs, kurās nātrija kanālam faktiski jābūt slēgtam, un tādējādi iedarbināt darbības potenciālu, pat ja stimula vispār nav. Tā rezultātā nervos var būt pastāvīgs spriedze. To izsaka paaugstināts muskuļu sasprindzinājums (miotonija). Pēc brīvprātīgas kustības muskuļi pēc kavēšanās ievērojami atslābinās.

Ir iespējams arī pretējs ceļš ar Paramyotonia congenita. Iespējams, ka nātrija kanāls neielaiž šūnā nātrija jonus, pat satraukti. Darbības potenciālu var iedarbināt tikai ar kavēšanos vai vispār to nedarīt, neskatoties uz ienākošo stimulu. Uz stimulu nav reakcijas. Rezultāts ir jutības traucējumi, muskuļu vājums vai paralīze. Simptomu rašanos īpaši veicina zemā temperatūra, tāpēc skartajiem vajadzētu izvairīties no jebkādas muskuļu atdzišanas.